【題目】如圖所示,一個有彈性的金屬圓環(huán)被一根橡皮繩吊于通電直導線的正下方,直導線與圓環(huán)在同一豎直面內(nèi),當通電直導線中電流增大時,彈性圓環(huán)的面積S和橡皮繩的長度l將 ( )
A. S減小,l變長
B. S減小,l變短
C. S增大,l變短
D. S增大,l變長
【答案】A
【解析】根據(jù)右手螺旋定則可知,直線電流下邊磁場方向垂直紙面向里,由于電流增大,則彈性的金屬圓環(huán)中的磁通量增大,導致產(chǎn)生感應電流,根據(jù)楞次定律可知,圓環(huán)中的感應電流方向:逆時針方向;根據(jù)左手定則可知,彈性的金屬圓環(huán)上邊的所受的安培力豎直向下,彈性的金屬圓環(huán)下邊的所受的安培力豎直向上,由于下邊離長直導線電流越遠,磁場越弱,所以向下的安培力大于向上的安培力,從而導致橡皮繩的長度變長;可將圓環(huán)等效成一段一段的導線,由左手定則可知,安培力指向圓心,導致彈性環(huán)面積S減小,故A正確,BCD錯誤。
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【題目】如圖所示,地面上有一個半徑為R==2m的圓形跑道,高為h=5m的平臺邊緣上的P點在地面上P′點的正上方,P′與跑道圓心O的距離為L=4m。跑道上停有一輛小車,現(xiàn)從P點水平拋出小沙袋,使其落入小車中(沙袋所受空氣阻力不計)。重力加速度為g=10m/s2,求:
(1)當小車位于B點時(∠AOB=90°),拋出的沙袋剛好落入小車,求沙袋被拋出時的初速度v0的大小。
(2)若小車在跑道上運動時拋出的沙袋都能落入小車,求沙袋被拋出時的初速度的取值范圍。
(3)若小車沿跑道順時針做勻速圓周運動,當小車恰好經(jīng)過A點時,將沙袋拋出,為使沙袋能在B處落入小車,則小車做勻速圓周運動的轉(zhuǎn)速應滿足什么條件?
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【題目】下列四組物理量中,運算遵循平行四邊形定則的一組是
A. 位移、時間、速度 B. 位移、時間、速率
C. 加速度、速度變化量、平均速率 D. 加速度、速度變化量、平均速度
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【題目】將兩根自然長度相同、勁度系數(shù)不同、粗細也不同的彈簧套在一起,看作一根新彈簧,設原粗彈簧(記為A)勁度系數(shù)為k1,原細彈簧(記為B)勁崖系數(shù)為k2、套成的新彈簧(記為C)勁度系數(shù)為k3。關(guān)于k1、k2、k3的大小關(guān)系,同學們做出了如下猜想:
甲同學:和電阻并聯(lián)相似,可能是
乙同學:和電阻串聯(lián)相似,可能是k3=k1+k2
丙同學:可能是k3=
(1)為了驗證猜想,同學們設計了相應的實驗(裝置見圖甲)。
(2)簡要實驗步驟如下,請完成相應填空。
a.將彈簧A懸掛在鐵架臺上,用刻度尺測量彈簧A的自然長度L0;
b.在彈簧A的下端掛上鉤碼,記下鉤碼的個數(shù)”、每個鉤碼的質(zhì)量m和當?shù)氐闹亓铀俣却笮?/span>g,并用刻度尺測量彈簧的長度L1;
c.由F= 計算彈簧的彈力,由x=L1-L0計算彈簧的伸長量,由計算彈簧的勁度系數(shù);
d.改變 ,重復實驗步驟b、c,并求出彈簧A的勁度系數(shù)的平均值k1;
e.僅將彈簧分別換為B、C,重復上述操作步驟,求出彈簧B、C的勁度系數(shù)的平均值k2、k3。比較k1,k2、k3并得出結(jié)論。
(3)圖乙是實驗得到的圖線,由此可以判斷 同學的猜想正確。
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【題目】有一種測量壓力的電子秤,其原理圖如圖所示.E是內(nèi)阻不計、電動勢為6 V的電源.R0是一個阻值為300 Ω的限流電阻.G是由理想電流表改裝成的指針式測力顯示器.R是一個壓敏電阻,其阻值可隨壓力大小變化而改變,其關(guān)系如下表所示.C是一個用來保護顯示器的電容器.秤臺的重力忽略不計.試分析:(1)利用表中的數(shù)據(jù)寫出電阻R隨壓力F變化的函數(shù)式.(2)如果把電流表中電流的刻度變換成壓力刻度,試通過尋求壓力與電流表中電流的函數(shù)關(guān)系式,說明該測力顯示器的刻度是否均勻?
壓力F/N | 0 | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 | … |
電阻R/Ω | 300 | 280 | 260 | 240 | 220 | 200 | 180 | … |
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【題目】如圖所示,A、B間相距L=6.25 m的水平傳送帶在電機帶動下始終以v=3 m/s的速度向左勻速運動,傳送帶B端正上方固定一擋板,擋板與傳送帶無限接近但未接觸,傳送帶所在空間有水平向右的勻強電場,場強E=l×l06 N/C,F(xiàn)將一質(zhì)量m=2 kg.電荷量q=l×10-5C的帶正電絕緣小滑塊輕放在傳送帶上A端。若滑塊每次與擋板碰后都以原速率反方向彈回,已知滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3,且滑塊所受最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取g=10 m/s2。求:
(1)滑塊放上傳送帶后瞬間的加速度;
(2)滑塊第一次反彈后能到達的距B端的最遠距離;
(3)滑塊做穩(wěn)定的周期性運動后,電機相對于空載時增加的機械功率。
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【題目】關(guān)于力矩,下列說法中正確的是( 。
A.力對物體的轉(zhuǎn)動作用效果決定于力矩的大小和方向
B.力不等于零時,力對物體一定產(chǎn)生轉(zhuǎn)動作用
C.力矩等于零時,力對物體也可以產(chǎn)生轉(zhuǎn)動作用
D.力矩的單位是“牛米”,也可以寫成“焦”
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【題目】某同學要測量一個由均勻新材料制成的圓柱體的電阻率,步驟如下:
(1)用游標卡尺測量其長度。
(2)用螺旋測微器測量其直徑。
(3)選用多用電表的電阻“”擋,按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻,表盤的示數(shù)如圖所示,則該電阻的阻值約為__________;
(4)為更精確地測量其電阻,可供選擇的器材如下:
電流表A1(量程600 mA,內(nèi)阻約為2 Ω);
電流表A2(量程150 mA,內(nèi)阻約為10 Ω);
電壓表V1(量程1 V,內(nèi)阻);
電壓表V2(量程15 V,內(nèi)阻約為);
滑動變阻器R1(最大阻值為5 Ω);
滑動變阻器R2(最大阻值為1 000 Ω);
電源E(電動勢約為3V,內(nèi)阻約為1 Ω);
定值電阻;
開關(guān),導線若干。
為了使測量盡量準確,測量時電表讀數(shù)不得小于其量程的,電壓表應選______ ,電流表應選_______,滑動變阻器應選__________填器材代號)。
(5)根據(jù)你選擇的器材,請在線框內(nèi)畫出實驗電路圖。
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【題目】光子具有能量,也具有動量。光照射到物體表面時,會對物體產(chǎn)生壓強,這就是“光壓”。光壓的產(chǎn)生機理如同氣體壓強:大量氣體分子與器壁的頻繁碰撞產(chǎn)生了持續(xù)均勻的壓力,器壁在單位面積上受到的壓力就是氣體的壓強。設太陽光每個光子的平均能量為E,太陽光垂直照射地球表面時,在單位面積上的輻射功率為P0。已知光速為c,則光子的動量為E/c。求:
(1)若太陽光垂直照射在地球表面,則時間t內(nèi)照射到地球表面上半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)太陽光的光子個數(shù)是多少?
(2)若太陽光垂直照射到地球表面,在半徑為r的某圓形區(qū)域內(nèi)被完全反射(即所有光子均被反射,且被反射前后的能量變化可忽略不計),則太陽光在該區(qū)域表面產(chǎn)生的光壓(用I表示光壓)是多少?
(3)有科學家建議利用光壓對太陽帆的作用作為未來星際旅行的動力來源。一般情況下,太陽光照射到物體表面時,一部分會被反射,還有一部分被吸收。若物體表面的反射系數(shù)為ρ,則在物體表面產(chǎn)生的光壓是全反射時產(chǎn)生光壓的倍。設太陽帆的反射系數(shù)ρ=0.8,太陽帆為圓盤形,其半徑r=15m,飛船的總質(zhì)量m=100kg,太陽光垂直照射在太陽帆表面單位面積上的輻射功率P0=1.4kW,已知光速c=3.0×108m/s。利用上述數(shù)據(jù)并結(jié)合第(2)問中的結(jié)論,求太陽帆飛船僅在上述光壓的作用下,能產(chǎn)生的加速度大小是多少?不考慮光子被反射前后的能量變化。(保留2位有效數(shù)字)
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